6. Metabolizmaya Giriş - bektastepe.net · Katabolizma ! Büyük moleküllerin, daha basit...
Transcript of 6. Metabolizmaya Giriş - bektastepe.net · Katabolizma ! Büyük moleküllerin, daha basit...
Metabolizma
¤ Organizmadaki kimyasal tepkimelerin tümüne metabolizma adı verilir.
¤ Metabolizma, hücrede cereyan eden binlerce kimyasal tepkimenin karmaşık bir yol haritasıdır.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
2
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Metabolizma
¤ Enzimler, her basamağı seçici olarak hızlandırarak maddelerin bu metabolik yollar aracılığı ile yönlendirilmesini sağlarlar.
¤ Bir bütün olarak metabolizma, hücrenin madde ve enerji kaynaklarını idare etmekle görevlidir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
3
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Katabolizma
¤ Büyük moleküllerin, daha basit bileşiklere yıkılarak enerji açığa çıkarılması süreçleridir.
¤ Katabolizmanın ana yolu hücre solunumudur.
¤ Organik moleküllerde depolanmış enerji iş yapmak üzere serbest bırakılır.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
4
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Anabolizma
¤ Daha basit moleküllerden karmaşık moleküller elde etmek için enerji kullanılan reaksiyonlardır.
¤ Aminoasitlerden protein sentezi buna örnektir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
5
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Biyoenerjetik
¤ Enerji, bütün metabolik süreçlerin ayrılmaz parçasıdır.
¤ Canlı hücrenin nasıl çalıştığını anlamak için enerji konusunda temel bilgiye gerek vardır.
¤ Biyoenerjetik, canlıların enerji kaynaklarını nasıl kullandıklarını inceler.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
6
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Enerji
¤ İş yapabilme kapasitesidir.
¤ Maddeyi, yerçekimi ve sürtünme gibi zıt güçlere karşı hareket ettirebilme yeteneğidir.
¤ Bir madde topluluğunu yeniden düzenleme yeteneğidir.
¤ Enerji çeşitli formlarda bulunur.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
7
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Kinetik enerji
¤ Hareket eden her şey kinetik enerjiye sahiptir. ¤ Bilardo sopasının topları hareket ettirmesi
¤ Telin içinden akan elektronların ev aletlerini çalıştırması
¤ Bacak kaslarının bisiklet pedallarını çevirmesi
¤ Işığın fotosentezi başlatması
Prof. Dr. Bektaş TEPE
8
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Potansiyel enerji
¤ Maddenin konumu ya da yapısı nedeniyle sahip olduğu enerjidir.
¤ Baraj havzasında toplanan su, yüksekliği nedeni ile potansiyel enerjiye sahiptir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
9
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Enerjinin bir formdan diğerine dönüşümü
¤ Parkta oynayan bir kızın sahip olduğu kinetik enerji, onun merdivenin tepesine tırmanmasını sağlar.
¤ Kaydırağın tepesine çıktığı zaman yükseklikten dolayı potansiyel enerji kazanır.
¤ Depolanan bu enerji aşağı kayarken tekrar kinetik enerjiye dönüşür.
¤ Benzer dönüşümler biyolojik süreçler için de geçerlidir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
10
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Termodinamik
¤ Maddelerdeki enerji dönüşümlerinin incelenmesine termodinamik adı verilir.
¤ İncelenen maddeye sistem, bunun dışında kalan objelere de çevre adı verilir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
11
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Kapalı sistem
¤ Çevresinden izole olmuş sistemlerdir.
¤ Kapalı bir termostaki su örnek verilebilir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
12
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Açık sistem
¤ Çevresi ile sürekli enerji alışverişinde bulunan sistemlerdir.
¤ Organizmalar, açık sistemlere en güzel örneği teşkil eder.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
13
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Termodinamik yasaları
¤ Termodinamiğin iki yasası vardır.
¤ Bu yasalar organizmalar ve bütün diğer madde birlikteliklerindeki enerji dönüşümlerini yönetir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
14
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Termodinamiğin birinci yasası
¤ Evrendeki enerji sabittir.
¤ Enerji aktarılabilir ve dönüştürülebilir, ancak yeniden yaratılamaz veya yok edilemez.
¤ Bu yasa, enerjinin sakınımı prensibi olarak da bilinir.
¤ Elektrik şirketi elektrik üretemez, onu daha kullanışlı bir forma dönüştürür.
¤ Yeşil bitkiler de enerji üretemezler, ışık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürürler.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
15
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Termodinamiğin birinci yasası
¤ Enerji yok edilemiyorsa, enerjinin geri dönüşümünü sağlayan nedir?
¤ Bu sorunun cevabı termodinamiğin ikinci yasasında yatmaktadır.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
16
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Termodinamiğin ikinci yasası
¤ Her enerji aktarımı ya da dönüşümü evrendeki entropiyi (düzensizlik) artırır.
¤ Entropi, genel anlamda sürekli artma eğilimindedir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
17
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Entropi örnekleri
¤ Bakımı yapılmayan bir binanın aşamalı olarak bozunması
¤ Benzinde depolanan enerjinin sadece % 25ʼ’inin harekete dönüştürülmesi, geri kalanının ısı enerjisine dönüşmesi
¤ Besinlerde depolanan enerjinin belirli bir kısmının hareket enerjisine dönüştürülmesi, geri kalanının ısı enerjisine dönüşmesi v.b.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
18
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Termodinamik yasalarının sonucu
¤ Evrendeki enerji miktarı sabittir.
¤ Enerjinin niteliği sabit değildir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
19
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Entropi ve biyolojik düzen arasındaki ilişki
¤ Organizmalar çevreleri ile enerji ve madde alışverişi yaparlar.
¤ Daha az organize maddeleri kullanarak daha düzenli yapılar oluştururlar (örn; protein sentezi).
¤ Diğer yandan besin moleküllerinde depolanmış kimyasal enerjiyi H2O ve CO2 yardımı ile başka bir enerji formuna dönüştürürler.
¤ Meydana gelen her enerji dönüşümü entropide artış oluşturur.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
20
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Olayların oluş biçimleri
¤ Olaylar, oluş biçimlerine göre iki grupta sınıflandırılırlar: ¤ Kendiliğinden gerçekleşen olaylar,
¤ Kendiliğinden gerçekleşemeyen olaylar
Prof. Dr. Bektaş TEPE
21
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Kendiliğinden gerçekleşen olaylar
¤ Dışarıdan enerji alınmaksızın gerçekleşen olaylardır.
¤ Suyun yokuş aşağı akışı, bir güç santralindeki tribünleri döndürmede kullanılır.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
22
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Kendiliğinden gerçekleşemeyen olaylar
¤ Dışarıdan sisteme enerji uygulanması gerekir.
¤ Suyun yokuş yukarı çıkması için pompa kullanılması gibi.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
23
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Kararlılık-Kararsızlık
¤ Kendiliğinden gerçekleşen olaylar, sistemin kararlılığını artırır.
¤ Dışarıdan enerji alınarak gerçekleşen olaylar sistemin kararlılığını azaltır (kararsızlık).
Prof. Dr. Bektaş TEPE
24
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Serbest enerji
¤ Serbest enerji, bir sistem içerisinde iş yapabilme yeteneğine sahip enerjidir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
25
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Serbest enerji
¤ Serbest enerji miktarı ΔG ile sembolize edilir. ΔG = H – TS
H = Sistemin toplam enerjisi
TS = Sistemin entropisi
T = Kelvin cinsinden mutlak sıcaklık (oC + 273)
Prof. Dr. Bektaş TEPE
26
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Bu eşitlik bize ne ifade eder?
¤ Sistemde depolanmış enerjinin tümü (H) iş yapmak için kullanılmaz.
¤ Sistemin düzensizliği olan entropiyi (TS) enerjinin tümünden çıkararak serbest enerji bulunur.
¤ Benzinde depo edilen kimyasal enerjinin yalnızca % 25ʼ’i serbest enerjidir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
27
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
ΔG nedir? Ne ifade eder?
¤ ΔG, sistemdeki serbest enerji değişimini ifade eder.
¤ Kendiliğinden gerçekleşen olaylarda, G başlangıç, G son’dan daha yüksek olacağından ΔG negatiftir (ΔG<0).
¤ Dışarıdan enerji verilerek gerçekleştirilen olaylarda ise, G başlangıç, G sonʼ’dan daha düşük olacağı için ΔG pozitiftir (ΔG>0).
ΔG = G son durum – G başlangıç durumu
Prof. Dr. Bektaş TEPE
28
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Metabolizma ve serbest enerji
¤ Serbest enerji değişikliklerine göre kimyasal tepkimeler ikiye ayrılır: ¤ Ekzergonik tepkimeler (enerji veren)
¤ Endergonik tepkimeler (enerji alan)
Prof. Dr. Bektaş TEPE
29
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Ekzergonik tepkime
¤ Dışarıya serbest enerji veren tepkimelerdir.
¤ Kendiliğinden gerçekleşebilen tepkimeler oldukları için ΔG negatiftir (ΔG<0).
Prof. Dr. Bektaş TEPE
30
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Endergonik tepkime
¤ Meydana gelirken çevresinden enerji alan tepkimelerdir.
¤ Bu tepkimeler kendiliğinden gerçekleşemez ve ΔG pozitiftir (ΔG>0).
Prof. Dr. Bektaş TEPE
31
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Metabolik dengesizlik
¤ Bu kavram canlıyı tanımlayan kavramlardan birisidir.
¤ Kapalı sistemler er ya da geç dengeye ulaşırlar (ΔG=0).
¤ Metabolik olarak dengeye ulaşmış bir hücre ölüdür.
¤ Hücrenin dengesizlik durumunu sürdürebilmesinin nedeni, açık bir sistem olmasıdır.
¤ Hücre içine veya dışına sürekli madde akışının olması, metabolik yolların dengeye ulaşmasını önler ve hücre yaşamı boyunca iş yapmayı sürdürür.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
32
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Hücreler üç temel iş yaparlar
¤ Mekanik iş: Kas hücrelerinin kasılması, sil hareketi, hücre bölünmesi sırasında kromozomların hareketi
¤ Taşıma işi: Bileşiklerin biyolojik zarlardan aktif taşınması
¤ Kimyasal iş: Kendiliğinden gerçekleşemeyecek olan endergonik tepkimelerin gerçekleştirilmesi (örn; monomerlerden polimerlerin sentezi)
¤ Bu işlevlere güç sağlayan temel enerji kaynağı ATPʼ’dir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
34
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
ATPʼ’nin yapısı
¤ 3 adet fosfat grubu, bir adenin nükleotidi ve bir adet de beş karbonlu şeker (riboz) içerir.
¤ Fazladan iki adet fosfat grubu içermesi ile RNAʼ’daki adenin nükleotidinden ayrılır.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
35
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
ATPʼ’nin hidrolizi
¤ Moleküldeki fosfat grupları arasında yer alan bağlar kırılabilir.
¤ En uçtaki fosfat grubu ayrıldığında molekül ADPʼ’ye dönüşür.
¤ Bu tepkime ekzergonik olup (kendiliğinden gerçekleşen) sonuçta 7.3 kcalʼ’lik bir enerji açığa çıkar.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
36
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
ATPʼ’nin hidrolizi
¤ ATP molekülündeki fosfat gruplarını bir arada tutan bağlar yüksek enerjili olmalarına rağmen, görece zayıftır.
¤ Bu bağlar kolayca kırılabildiği için, ATP, ADP + Piʼ’den daha kararsızdır.
¤ Açığa çıkan enerji, daha kararlı bir duruma geçişi simgeler.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
37
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Fosfat bağları neden kırılgandır?
¤ ATPʼ’deki üç fosfat grubu da eksi (-) yüklüdür.
¤ Birbirine yakın konumda bulunan bu yükler birbirlerini itme eğilimindedir.
¤ Bu nedenle moleküldeki trifosfat kuyruğu kırılmaya meyillidir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
38
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
ATP nasıl iş yapar?
¤ Deney tüpü içerisinde ATPʼ’nin hidrolizi ile açığa çıkan enerji ortamdaki suyu ısıtır.
¤ Ancak bu olayın hücre içinde gerçekleşmesi hücre için kıymetsiz ve tehlikelidir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
39
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
ATP nasıl iş yapar?
¤ Hücre içinde özgül enzimler, ATPʼ’den kopan fosfat grubunu tepkimeye giren maddelere aktarırlar.
¤ Bu olaya fosforilasyon denir.
¤ Kendisine fosfat grubu aktarılan maddenin enerjisi artar.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
40
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
ATP sentezi
¤ Organizmalar enerji kaynağı olarak sürekli ATP kullanırlar.
¤ Eksilen ATPʼ’yi yerine koymak mümkündür.
¤ Bunun için dışarıdan enerji harcanarak ADPʼ’ye bir fosfat grubu aktarılır.
¤ Eğer ATP yenilenemiyor olsa idi, insanlar her gün vücut ağırlıkları kadar ATP tüketirlerdi.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
41
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Enzimler
¤ Termodinamik yasaları belirli koşullar altında hangi tepkimelerin gerçekleşip hangilerinin gerçekleşemeyeceğini belirlerler.
¤ Ancak tepkime hızı hakkında bilgi vermezler.
¤ Sukrozʼ’un monomerlerine ayrılması tepkimesi ekzergoniktir ve kendiliğinden gerçekleşir.
¤ Ancak steril su ile hazırlanan bir sukroz çözeltisinde hidroliz yıllarca sürebilir.
¤ Çözeltiye sukraz enzimi ilavesi ile tepkime daha hızlı gerçekleşir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
42
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Katalizörler-Enzimler
¤ Katalizör: Kendisi enerji harcamaksızın tepkime hızını artıran kimyasal ajanlardır.
¤ Enzim: Katalitik bir proteindir.
¤ Enzimler olmasa idi, biyolojik trafik umutsuz bir karmaşa içinde olurdu.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
43
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Aktivasyon enerjisi
¤ Moleküller arası kimyasal tepkimelerde, var olan bağların kırılmasının yanı sıra yeni bağlar kurulur.
¤ Sukroz hidroliz edilirken önce molekül içi bağlar kırılır, daha sonra ürünlere H ve OH grupları bağlanır.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
44
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Aktivasyon enerjisi
¤ Sukrozdaki bağların kırılması için dışarıdan enerji alınırken, glukoz ve fruktoza yeni gruplar bağlanırken dışarıya enerji verilir.
¤ İşte, tepkimeye giren moleküllerdeki bağları kırmak için gereken enerjiye aktivasyon enerjisi denir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
45
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Aktivasyon enerjisi
¤ Aktivasyon enerjisi, reaksiyonun başlaması için gereken enerji engelinin aşılması anlamına gelir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
46
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Enzimler ve aktivasyon enerjisi
¤ Canlı organizmalarda bazı tepkimelerin gerçekleşebilmesi için aktivasyon engelinin aşılması gerekir.
¤ Aksi halde hücrelerde metabolik durgunluk yaşanır.
¤ Isı tepkimeyi hızlandırır ama yüksek sıcaklık proteinleri denatüre ederek hücreyi öldürür.
¤ Dolayısı ile hücrelerin katalizör seçeneğini kullanması gerekir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
47
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Enzimler ve aktivasyon enerjisi
¤ Enzimler aktivasyon enerjisi engelini düşürerek tepkimeyi hızlandırır.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
48
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Enzim-Substrat kompleksi
¤ Enzimin etkilediği maddeye, o enzimin substratı denir.
¤ Enzim-substrat ilişkisi çok özeldir.
¤ Her enzim yalnızca belirli substratlara bağlanır.
¤ Enzimler, izomerler gibi birbirine çok benzeyen molekülleri dahi ayırt edebilirler.
¤ Enzimin özgüllüğü, onun biçiminden kaynaklanır.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
49
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Aktif bölge
¤ Substratın, enzim üzerinde bağlandığı özel bölgedir.
¤ Bu bölge genelde enzimin birkaç aminoasiti tarafından oluşturulur.
¤ Diğer aminoasitler ise aktif bölgenin konfigürasyonunu korumaya yönelik iskeleti oluştururlar.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
50
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
İndüklenmiş uyum
¤ Substrat aktif bölgeye girdiğinde bu bölgede değişiklik meydana gelir.
¤ Aktif bölge substratı sarar.
¤ Bu duruma indüklenmiş uyum adı verilir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
51
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Katalitik aktivite
¤ Substrat, hidrojen bağları ve iyonik bağlar gibi zayıf bağlar ile aktif bölgede tutulur.
¤ Aktif bölgedeki aminoasitlerin R grupları, substratı ürüne dönüştürür.
¤ Ürünler aktif bölgeden ayrılır.
¤ Bu olay tekrar tekrar gerçekleşir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
52
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Katalitik mekanizma çeşitleri
¤ Aktif bölge substratı tutarken, enzimin kendisi de kırılması gereken bağları esnetip büker.
¤ Eğer aktif bölgedeki aminoasitler, asidik R grupları içeriyorlarsa, burada düşük pHʼ’ya sahip bir mikro-çevre meydana gelir.
¤ Bu da substratlara H+ aktarımını kolaylaştırır.
¤ Başka bir mekanizmada ise enzim üzerindeki aminoasitlerin R grupları ile substratlar arasında kovalent bağlar oluşturulur.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
54
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Tepkime hızı
¤ Ortamda ne kadar substrat molekülü varsa, enzimlerin substrata ulaşma şansları o kadar artar.
¤ Ancak enzim derişimi sabit ise, daha fazla substrat eklenmesi tepkime hızını bir noktaya kadar artırır.
¤ Substratın ürünlere dönüşüm hızı ortamdaki enzim konsantrasyonuna bağlıdır.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
55
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Enzim aktivitesini etkileyen faktörler
¤ Enzimlerin aktivitesi şu etmenler tarafından etkilenir: ¤ Sıcaklık
¤ pH
¤ Kofaktörler
¤ Enzim inhibitörleri
Prof. Dr. Bektaş TEPE
56
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Sıcaklık
¤ Enzimin ısıya maruz kalması, aktif merkezi kararlı halde tutan bağları kırar ve proteini denatüre eder.
¤ Her enzim optimum bir sıcaklık aralığında çalışır.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
57
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
pH
¤ Birçok enzim pH 6-8 arasında iyi çalışır.
¤ Ancak bazı enzimlerin pH isteği farklıdır (örn; mide enzimleri pH 2ʼ’de çalışır).
Prof. Dr. Bektaş TEPE
58
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Kofaktörler
¤ Birçok enzim, protein yapıda olmayan yardımcılara ihtiyaç duyar.
¤ Bu moleküller aktif bölgeye sıkıca bağlanabilir, ya da substrat ile zayıf bağlar kurabilir.
¤ Kofaktörler, inorganik maddeler olabilir (çinko, demir, bakır v.b.).
¤ Organik kofaktörlere ise koenzim adı verilir (vitaminler v.b.)
Prof. Dr. Bektaş TEPE
59
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Enzim inhibitörleri
¤ Bazı kimyasallar enzimlerin etkisini inhibe ederler.
¤ İki çeşit inhibitör vardır: ¤ Kompetitif inhibitörler
¤ Kompetitif olmayan inhibitörler
Prof. Dr. Bektaş TEPE
60
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Kompetitif inhibitörler
¤ Substrat molekülüne benzerliklerinden dolayı, ilgili enzimin aktif bölgesine bağlanırlar.
¤ Böylelikle substratın aktif bölgeye girmesini engellerler.
¤ Bu tip inhibisyon, substrat derişiminin artırılması ile önlenebilir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
61
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Kompetitif olmayan inhibitörler
¤ Aktif bölge için doğrudan rekabete girmezler.
¤ Enzimin başka bir kısmına bağlanarak onun biçimini değiştirirler.
¤ Aktif bölgenin substratı tanıması olanaksız hale gelir.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
62
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
İnhibitörlere örnekler
¤ DDT ve paration, sinir sistemindeki enzimleri inhibe eder.
¤ Antibiyotikler, bakterilerdeki özgül enzimleri inhibe ederler.
¤ Penisilin, hücre duvar sentezini gerçekleştiren enzimin aktif bölgesine bağlanır.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
63
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Enzim inhibisyonu her zaman zararlı mıdır?
¤ Enzimlerin bazı maddelerce inhibisyonu anormal ve zararlı bir olay gibi düşünülebilir.
¤ Ancak bazı enzimlerin seçici olarak inhibe edilmesi, metabolik yoldaki kontrolün esas mekanizmasıdır.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
64
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Metabolizmanın kontrolü
¤ Bir hücrenin bütün metabolik yolları aynı anda açık ise kaos meydana gelir.
¤ Bir bileşik bir metabolik yolda sentezlenirken, aynı anda diğer bir metabolik yolda yıkılıyorsa, hücrenin metabolik tekerleri fırıl fırıl dönecektir.
¤ Hücre, hangi enzimin nerede ve ne zaman aktif olacağını kontrol ederek metabolizmayı sıkı bir biçimde denetler.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
65
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Allosterik bölge
¤ Yandaki şekli tekrar inceleyelim.
¤ Çoğu inhibitör, enzimlere geri-dönüşümlü bir şekilde bağlanır.
¤ Bu moleküller, şekilde de görüldüğü gibi allosterik bölgeye bağlanarak onun biçim ve işlevini değiştirirler.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
66
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Allosterik düzenleme
¤ Allosterik olarak düzenlenen çoğu enzim iki ya da daha fazla polipeptit zincirinden oluşur.
¤ Her alt birimin kendi aktif bölgesi vardır.
¤ Allosterik inhibitör bağlandığında enzim inaktif duruma gelir.
¤ İnhibitör ayrıldığında ise tekrar aktif konuma geçer.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
67
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)
Geri-beslemeli inhibisyon
¤ Bir metabolik yolun son ürününün, bu metabolik yolda görevli enzim üzerine inhibitör etki yapmasıdır.
¤ Bu inhibisyon, hücrenin gerekenden fazla madde sentezlemesini önler ve kaynakların israfını engeller.
Prof. Dr. Bektaş TEPE
68
(Kaynak: Biyoloji, Campbell & Reece)